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KR101844284B1 - 표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

표시장치 및 그의 제조방법 Download PDF

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KR101844284B1
KR101844284B1 KR1020130119252A KR20130119252A KR101844284B1 KR 101844284 B1 KR101844284 B1 KR 101844284B1 KR 1020130119252 A KR1020130119252 A KR 1020130119252A KR 20130119252 A KR20130119252 A KR 20130119252A KR 101844284 B1 KR101844284 B1 KR 101844284B1
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semiconductor layer
contact hole
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은, 기판 상에 산화물 반도체 물질로 형성된 산화물 반도체층; 상기 산화물 반도체층과 동일층에 형성되어 있고, 상기 동일층에 형성된 다른 산화물 반도체층과 연결되거나 다른 층에 형성된 신호배선 또는 전극 중 하나와 연결된 산화물 반도체 연결배선; 상기 산화물 반도체층의 상부 또는 하부에 순차적으로 형성된 게이트 절연막 및 게이트 전극을 포함하는 표시장치 및 그의 제조방법을 제공한다.

Description

표시장치 및 그의 제조방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 배선과 트랜지스터를 포함하는 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 표시장치로서 액정표시장치, 유기전계 발광소자 및 전기영동표시장치가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 대체하고 있다.
이러한 표시장치는 다양한 배선과 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판을 포함하게 된다. 이 표시장치에 사용되는 어레이 기판은 여러 개의 신호배선들이 교차되는 부분에서 서로 다른 종류의 배선들이 컨택홀(Contact Hole)을 통해 전기적으로 연결된다. 그러나, 이때 형성되는 컨택홀(Contact Hole)은 표시장치의 개구율 감소의 원인이 되므로 이에 대한 개선이 요구된다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 개구율 감소의 원인이 되는 신호배선의 컨택홀(Contact Hole)을 제거하여 개구율이 증가되는 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 기판 상에 산화물 반도체 물질로 형성된 산화물 반도체층; 상기 산화물 반도체층과 동일층에 형성되어 있고, 상기 동일층에 형성된 다른 산화물 반도체층과 연결되거나 다른 층에 형성된 신호배선 또는 전극 중 하나와 연결된 산화물 반도체 연결배선; 상기 산화물 반도체층의 상부 또는 하부에 순차적으로 형성된 게이트 절연막 및 게이트 전극을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 기판 상에 산화물 반도체 물질로 산화물 반도체층을 형성하는 단계; 상기 산화물 반도체층의 일부를 도체화하여 산화물 반도체 연결배선을 형성하는 단계; 및 상기 산화물 반도체층의 상부 또는 하부에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 순차적으로 형성하는 단계를 포함하며, 상기 산화물 반도체 연결배선은 동일층에 형성된 다른 산화물 반도체층과 연결되거나 다른 층에 형성된 신호배선 또는 전극과 연결되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 기판 상에 산화물 반도체 물질이 도체화된 산화물 반도체 연결배선; 제 1 층간절연막에 형성된 제 1 컨택홀을 통해 상기 산화물 반도체 연결배선과 연결된 제1배선; 및 상기 제 1 층간절연막 및 제 2 층간절연막에 형성된 제 2 컨택홀을 통해 상기 산화물 반도체 연결배선과 연결된 제 2 배선을 포함하는 표시장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 본 발명의 표시장치는 개구율 감소의 원인이 되는 신호배선의 컨택홀(Contact Hole)을 제거하여 개구율이 증가되는 효과를 가져온다.
도 1은 실시예들이 적용되는 유기전계발광 표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 제 1 실시예에 따른 표시장치의 일 제조공정 단면도이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 제 2 실시예에 따른 표시장치의 일 제조공정 단면도이다.
도 6a는 제 3 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6b는 제 4 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들을 포함하는 유기전계발광 표시장치의 평면도이다.
도 8a는 종래 기술에 따른 유기전계발광 표시장치의 평면도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 평면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 같은 맥락에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상"에 또는 "아래"에 형성된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접 또는 또 다른 구성 요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 실시예들이 적용되는 유기전계발광 표시장치의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 실시예들을 적용하기 위한 표시 장치(100)는, 게이트 라인들(GL1~GLn)과 데이터 라인들(DL1~DLm)이 교차되어 형성된 패널(110)과, 패널(110)에 형성된 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버(120)와, 패널(110)에 형성된 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버(130)와, 게이트 드라이버(120) 및 데이터 드라이버(130)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(140) 등을 포함한다.
패널(110)에는 게이트 라인들(GL1~GLn)과 데이터 라인들(DL1~DLm)의 교차되어 각 화소(P: Pixel)가 정의된다.
도 1의 표시 장치(100)는, 일 예로, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display) 또는 유기전계발광 표시장치(OLED: Organic Light-Emitting Diode) 등 일 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 후술하는 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 그 어떠한 형태의 표시장치일 수도 있다. 예를 들어, 전술한 표시장치(100)는 후술하는 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 유기전계발광소자를 포함하는 유기전계발광 표시장치일 수 있으며, 그 제조방법에 의해 제조될 수 있는 유기전계발광 표시장치일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예들에 따른 표시장치에 대하여 더 자세히 설명한다.
-제 1 실시예-
도 2는 제 1 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 기판(210) 상에 산화물 반도체층(220a) 과 산화물 반도체 연결배선(230)이 형성되어 있다. 산화물 반도체층(220a)과 산화물 반도체 연결배선(230)은 서로 연결되어 일체로 이루어져 있다.
산화물 반도체층(220a)과 산화물 반도체 연결배선(230)은 산화물 반도체 물질로 이루어져 있다. 산화물 반도체 물질은 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있으며, 인듐을 포함하는 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있다. 구체적으로 산화물 반도체 물질은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(ZincIndium Oxide) 등 일 수 있다. 산화물 반도체 연결배선(230)은 산화물 반도체층(220a)과 동일층에 형성되어 있다. 산화물 반도체 연결배선(230)은 산화물 반도체 물질에 플라즈마에 노출시 또는 불순물을 첨가시 도전 특성이 향상되어 형성될 수 있다.
산화물 반도체층(220a)은 반도체의 특성을 가지고, 산화물 반도체 연결배선(230)은 도체의 특성을 가진다. 이때, 산화물 반도체층(220a)의 면저항은 약 1012Ω/□인 반면에, 도체의 특성을 갖기 위해 산화물 반도체 연결배선(230)의 면저항은 1.3KΩ/□이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
산화물 반도체층(220a) 상에는 게이트 절연막(240)이 형성되어 있다. 그리고 게이트 절연막(240) 상에 산화물 반도체층(220a)과 대응되는 게이트 금속(250)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(240)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다.
게이트 금속(250)은 도전성 금속 및 그 합금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 게이트 금속(250)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등을 포함할 수 있다. 게이트 금속(250)은 단일층 또는 다층일 수 있다.
게이트 금속(250)을 포함하는 기판(210) 전면에 층간절연막(260)이 형성되어 있다. 이때, 층간절연막(260)은 산화물 반도체 연결배선(230)의 일부를 노출시키는 컨택홀(255)을 갖는다.
층간절연막(260)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다. 층간절연막(260) 상에 컨택홀(255)을 통하여 산화물 반도체 연결배선(230)과 연결되는 배선(270)이 위치한다.
배선(270)은 신호배선 또는 전극일 수 있다. 더 자세하게는, 신호배선은 게이트배선, 데이터배선, 전원배선, 공통배선 등 어레이 기판에 사용되는 어떤 형태의 배선일 수 있다. 그리고 전극은 음극 또는 양극 중 하나일 수 있다.
배선(270)은 도전성 금속 및 그 합금으로 형성될 수 있으나 그에 제한되지 않는다. 예를 들면, 배선(270)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등을 포함할 수 있다. 배선(270)은 단일층 또는 다층일 수 있다.
이하, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여, 제 1 실시예에 따른 표시장치의 일 제조공정에 대하여 설명한다.
도 3a 내지 도 3d는 일 실시예에 따른 표시장치의 일 제조공정 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 유리 또는 플라스틱 등의 기판(210) 상에 산화물 반도체 물질로 산화물 반도체 물질층(220')을 형성한다. 이때, 산화물 반도체 물질은 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있으며, 인듐을 포함하는 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있다. 구체적으로, 산화물 반도체 물질은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(ZincIndium Oxide) 등 일 수 있다. 산화물 반도체 물질은 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스 분위기를 갖는 플라즈마에 노출시 또는 불순물을 첨가시 도전 특성이 향상될 수 있다.
산화물 반도체 물질층(220')은 산화물 반도체 물질을 기판(210) 전면에 도포한 뒤, 포토레지스트의 도포, 노광, 현상 및 식각 등의 단위 공정을 포함하는 마스크 공정을 실시하여 패터닝함으로써 아일랜드 형태의 산화물 반도체 물질층(220')을 형성할 수 있다. 이때, 산화물 반도체 물질의 구성물질 비율에 따라 전도성을 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어, IGZO를 구성하는 물질 In, Ga, Zn 중 In의 비율을 높게 하면, IGZO의 전도성을 향상시킬 수 있다.
그리고 나서, 산화물 반도체 물질층(220')상에 게이트 절연막(240) 및 게이트 금속(250)을 형성한다.
이때, 게이트 절연막(240) 및 게이트 금속(250)을 형성하는 방법은 산화물 반도체 물질층(220') 상에 게이트 절연막 물질 및 게이트 금속 물질을 순차적으로 전면 도포한 후, 포토레지스트 공정으로 패터닝하여, 산화물 반도체 물질층(220')상에 있는 게이트 절연막(240) 및 게이트 금속(250)을 형성할 수 있다.
게이트 절연막(240)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다.
그리고, 게이트 금속(250)은 도전성 물질로 형성되어 있으며, 예를 들면, 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등으로 형성할 수 있다.
그 후에, 도 3b를 참조하면, 노출된 반도체 물질층(220')을 플라즈마 처리한다.
플라즈마 처리 방법은 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스를 플라즈마 처리하여, 처리표면의 화학결합에 손상을 주어 전도성을 향상시킬 수 있다.
이때, 산화물 반도체 물질층(220')중 게이트 절연막(240) 및 게이트 금속(250)이 형성된 부분을 제외한 영역이 플라즈마 처리된다.
플라즈마 처리가 된 산화물 반도체 물질층은 플라즈마 가스에 의하여 캐리어 농도가 도체 수준으로 높아지며, 저항이 감소하여 도체의 특성을 지니게 된다. 또한, 플라즈마 처리가 된 부분은 면저항이 작아진다. 그러므로, 플라즈마 처리를 통하여 산화믈 반도체 물질층의 전도성을 향상시킬 수 있는 것이다.
계속해서, 도 3c를 참조하면, 플라즈마 처리 후, 산화물 반도체 물질층 중 플라즈마 처리 되지 않은 영역은 산화물 반도체층(220a)이 되고, 플라즈마 처리가 된 영역은 산화물 반도체 연결배선(230)이 된다.
전술한 바와 같이, 산화물 반도체층(220a)은 플라즈마 처리가 되지 않은 산화물 반도체 물질층으로 면저항은 약 1012Ω/□이다.
반면에, 플라즈마 처리를 받은 산화물 반도체 연결배선(230)의 면저항은 1.3KΩ/□이하로, 산화물 반도체 물질층이 플라즈마 처리 후 면저항이 크게 감소하여 도체의 수준으로 특성이 증가되었다.
따라서, 플라즈마 처리를 받은 산화물 반도체 연결배선(230)의 면저항이 산화물 반도체층(220a)의 면저항보다 매우 작고, 산화물 반도체 연결배선(230)의 배선으로 사용이 가능하다.
이상 산화물 반도체 물질을 비활성 가스와 같은 특정 가스 분위기의 플라즈마에 노출시켜 도체화하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 산화물 반도체 물질에 도체성/반도체성 불순물을 첨가하여 도체화 또는 도전 특성이 향상될 수 있다. 산화물 반도체 물질에 도체성/반도체성 불순물을 첨가하는 것은 실리콘 반도체층의 소스/드레인 영역을 이온도핑하여 오믹콘택층을 형성하는 것과 동일한 공정을 사용할 수 있다.
그 후에, 도 3d를 참조하면, 플라즈마 처리가 된 기판(210) 전면에 걸쳐 층간절연막(260)을 형성한다. 이때, 층간절연막(260)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다. 그리고 나서, 층간절연막(260)을 마스크 공정을 진행하여 패터닝하여 컨택홀(255)을 형성한다. 이때, 컨택홀(255)은 산화물 반도체 연결배선(230)의 일부를 노출시킨다.
그 후에, 층간절연막(260) 상에 컨택홀(255)을 통하여 산화물 반도체 연결배선(230)과 연결되는 배선(270)을 형성한다.
이때, 배선(270)은 신호배선 또는 전극 등일 수 있다.
더 자세하게는, 신호배선은 게이트배선, 데이터배선, 전원배선, 공통배선 등 어레이 기판에 사용되는 어떤 형태의 배선일 수 있다. 그리고 전극은 음극 또는 양극 중 하나일 수 있다.
배선(270)은 도전성 금속 및 그 합금으로 형성할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 배선(270)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등으로 형성할 수 있다. 배선(270)은 단일층 또는 다층으로 형성할 수 있다.
이로써, 게이트 금속(250)과 산화물 반도체층(220a)를 포함하는 트랜지스터와 배선(270)을 산화물 반도체 연결배선(230)으로 전기적으로 연결한 제 1 실시예에 따른 표시장치(200)를 완성한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 산화물 반도체층(220a)과 함께 산화물 반도체 연결배선(230)을 일체형으로 동시에 패터닝하여 형성하고, 산화물 반도체 연결배선(230)을 플라즈마 처리를 하여 간단한 공정으로 배선으로 형성할 수 있다. 따라서, 기존의 별도의 배선형성공정이 불필요하며, 복수의 배선간의 전기적 연결을 위한 컨택홀 형성공정을 최소화할 수 있다.
그러므로, 제 1 실시예에 따른 표시장치는 컨택홀의 최소화로 개구율이 향상되어, 수명 및 소비전력이 향상된 소자일 수 있다.
-제 2 실시예-
이하, 도 4 내지 도 5d를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치를 설명한다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 트랜지스터와 트랜지스터의 연결을 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 기판(410) 상에 제 1 산화물 반도체층(420a), 산화물 반도체 연결배선(430) 및 제 2 산화물 반도체층(230b)의 순서로 연결되어 일체로 형성되어 있다.
제 1 산화물 반도체층(420a), 제 2 산화물 반도체층(420b) 및 산화물 반도체 연결배선(430)은 산화물 반도체 물질로 이루어져 있다. 산화물 반도체 물질은 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있으며, 인듐을 포함하는 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있다. 구체적으로, 산화물 반도체 물질은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(ZincIndium Oxide) 등 일 수 있다.
제 1 산화물 반도체층(420a)과 제 2 산화물 반도체층(420b)은 반도체의 특성을 가진다. 산화물 반도체 연결배선(430)은 도체의 특성을 가진다. 이때, 제 1 산화물 반도체층(420a)과 제 2 산화물 반도체층(420b)의 면저항은 약 1012Ω/□인 반면에, 반도체 연결배선(430)은 도체의 특성을 가지기 위하여 면저항이 1.3KΩ/□ 이하일 수 있다.
제 1 산화물 반도체층(420a) 상에는 제 1 게이트 절연막(440a)과 제 1 게이트 금속(450a)이 순차적으로 적층되어 있다. 그리고, 제 2 산화물 반도체층(420b) 상에 제 2 게이트 절연막(440b)과 제 2 게이트 금속(450b)이 적층되어 있다.
이때, 제 1 게이트 절연막(440a)과 제 2 게이트 절연막(440b)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다.
그리고, 제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)은 도전성 금속 및 그 합금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등을 포함할 수 있다. 제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)은 단일층 또는 다층일 수 있다.
제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)을 포함하는 기판(410) 전면에는 층간절연막(460)이 형성되어 있다. 층간절연막(460)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 전술한 제 2 실시예에 의한 표시장치의 일 제조공정에 대하여 설명한다.
도 5a 내지 도 5d는 제 2 실시예에 따른 표시장치의 일 제조공정 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 기판(410) 상에 산화물 반도체 물질로 산화물 반도체 물질층(420')을 형성한다. 이때, 산화물 반도체 물질은 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있으며, 인듐을 징크-옥사이드 계열 물질일 수도 있다. 구체적으로 산화물 반도체 물질은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(ZincIndium Oxide) 등 일 수 있다. 상기 산화물 반도체 물질은 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스 분위기를 갖는 플라즈마에 노출시 또는 불순물을 첨가시 도전 특성이 향상될 수 있다.
이때, 산화물 반도체 물질층(420')은 산화물 반도체 물질을 기판(410) 전면에 도포한 뒤, 포토레지스트의 도포, 노광, 현상 및 식각 등의 단위 공정을 포함하는 마스크 공정을 실시하여 패터닝함으로써 아일랜드 형태의 산화물 반도체 물질층(420')을형성할 수 있다. 이때, 산화물 반도체 물질의 구성물질 비율에 따라 전도성을 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어, IGZO를 구성하는 물질 In, Ga, Zn 중 In의 비율을 높게 하면, IGZO의 전도성을 향상시킬 수 있다.
그 후에, 산화물 반도체 물질층(420')상에 제 1 게이트 절연막(440a), 제 2 게이트 절연막(440b), 제 1 게이트 금속(450a) 및 제 2 게이트 금속(450b)을 형성한다.
더 자세하게는, 산화물 반도체 물질층(420')상에 게이트 절연막 물질층 및 게이트 금속 물질층을 순차적으로 적층한 후, 포토레지스트 공정으로 패터닝하여, 산화물 반도체 물질층(420')상에 위치하는 제 1 게이트 절연막(440a), 제 2 게이트 절연막(440a), 제 1 게이트 금속(450a) 및 제 2 게이트 금속(450b)을 형성할 수 있다.
이때, 제 1 게이트 절연막(440a)과 제 1 게이트 금속(450a)을 함께 패터닝하고, 제 2 게이트 절연막(440b)과 제 2 게이트 금속(450b)을 함께 패터닝한다.
이때, 제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)이 서로 이격되게 형성한다.
제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)은 도전성 금속 및 그 합금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등으로 형성할 수 있다. 제 1 게이트 금속(450a)과 제 2 게이트 금속(450b)은 단일층 또는 다층으로 형성할 수 있다.
계속해서, 도 5b를 참조하면, 제 1 게이트 절연막(440a), 제 2 게이트 절연막(450a), 제 1 게이트 금속(450a) 및 제 2 게이트 금속(450b)이 형성된 기판(410)을 플라즈마 처리한다.
플라즈마 처리 방법은 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스를 플라즈마 처리하여, 처리표면의 화학결합에 손상을 주어 전도성을 향상시킬 수 있다.
이때, 산화물 반도체 물질층(420') 중 제 1 게이트 금속(450a) 및 제 2 게이트 금속(450b)이 형성되지 않고, 노출된 영역이 플라즈마 처리된다.
플라즈마 처리가 된 산화물 반도체 물질층(420')은 플라즈마 가스에 의하여 캐리어 농도가 도체 수준으로 높아지며, 저항이 감소하여 도체의 특성을 지니게 된다. 그러므로, 플라즈마 처리를 통하여 산화물 반도체 물질층에 전도성을 향상시킬 수 있는 것이다.
이어서, 도 5c를 참조하면, 플라즈마 처리 후, 산화물 반도체 물질층 중 제 1 게이트 금속(450a) 및 제 2 게이트 금속(450b)에 의하여 플라즈마 처리 되지 않은 영역은 제 1 산화물 반도체층(420a)과 제 2 산화물 반도체층(420b)이 된다. 그리고, 플라즈마 처리가 된 영역은 산화물 반도체 연결배선(430)이 된다.
이때, 산화물 반도체 연결배선(430)은 플라즈마 처리에 의하여 도체의 특성을 갖는다. 그리고, 제 1 게이트 금속(450a) 및 제 2 게이트 금속(450b) 하부에 위치하여 플라즈마 처리가 되지 않은 제 1 산화물 반도체층(420a)과 제 2 산화물 반도체층(420b)은 계속해서 반도체의 특성을 가지게 된다.
반도체 특징을 갖는 제 1 산화물 반도체층(420a)과 제 2 산화물 반도체층(420b)의 면저항은 약 1012Ω/□이다.
반면에, 플라즈마 처리 후 산화물 반도체 연결배선(430)의 면저항은 1.3KΩ/□이하로, 산화물 반도체 물질층이 플라즈마 처리 후 면저항이 크게 감소하여 도체의 수준으로 특성이 증가되었다. 따라서, 산화물 반도체 연결배선(430)의 면저항은 제 1 산화물 반도체층(420a)과 제 2 산화물 반도체층(420b)의 면저항 보다 현저히 작아 배선으로 사용 가능하다.
이상 산화물 반도체 물질을 비활성 가스와 같은 특정 가스 분위기의 플라즈마에 노출시켜 도체화하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 산화물 반도체 물질에 도체성/반도체성 불순물을 첨가하여 도체화 또는 도전 특성이 향상될 수 있다. 산화물 반도체 물질에 도체성/반도체성 불순물을 첨가하는 것은 실리콘 반도체층의 소스/드레인 영역을 이온도핑하여 오믹콘택층을 형성하는 것과 동일한 공정을 사용할 수 있다.
그 후에, 도 5d를 참조하면, 플라즈마 처리가 된 기판(410) 전면에 걸쳐 층간절연막(460)을 형성한다. 이때, 층간절연막(460)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다. 이로써, 제 2 실시예에 따른 표시장치(400)를 완성한다.
-제 3 실시예-
도 6a는 제 3 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 기판(610) 상에 산화물 반도체 물질로 형성된 산화물 반도체 연결배선(630)이 위치하고 있다. 이때, 산화물 반도체 물질은 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있으며, 인듐을 포함하는 징크-옥사이드 계열 물질일 수도 있다. 구체적으로 산화물 반도체 물질은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(ZincIndium Oxide) 등 일 수 있다.
산화물 반도체 연결배선(630)은 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스로 플라즈마 처리하여, 도체의 특성을 가진다. 반도체 연결배선(630)은 도체의 특성을 갖기 위해 면저항이 1.3KΩ/□이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
산화물 반도체 연결배선(630) 상에는 제 1 층간절연막(660a)이 형성되어 있다.
이때, 제 1 층간절연막(660a)은 산화물 반도체 연결배선(630)의 일부를 노출시키는 제 1 컨택홀(655a)과 제 2 컨택홀(655b)을 포함한다.
그리고 제 1 층간절연막(660a) 상에 제 1 컨택홀(670a)을 통하여 산화물 반도체 연결배선(630)과 연결되는 제 1 배선(670a)이 형성되어 있다.
제 1 배선(670a)을 포함하는 기판(610) 전면에 제 2 층간절연막(660b)이 위치한다. 이때, 제 2 층간절연막(660b)은 제 1 층간절연막(660a)과 함께 반도체 연결배선(630)의 일부를 노출시키는 제 2 컨택홀(655b)을 포함한다.
제 1 층간절연막(660a) 및 제 2 층간절연막(660b)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다.
제 2 층간절연막(660b) 상에는 제 2 컨택홀(655b)을 통하여 반도체 연결배선(630)과 연결되는 제 2 배선(670b)이 형성되어 있다.
제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 신호배선 또는 전극일 수 있다. 더 자세하게는, 신호배선은 게이트배선, 데이터배선, 전원배선, 공통배선 등 어레이 기판에 사용되는 어떤 형태의 배선일 수 있다. 그리고 전극은 음극 또는 양극일 수 있다.
그리고, 제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 도전성 금속 및 합금으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들면, 제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등을 포함할 수 있다. 제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 단일층 또는 다층일 수 있다.
이로써, 제 3 실시예에 따른 표시장치(600a)를 완성한다.
-제 4 실시예-
도 6b는 제 4 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6b를 참조하면, 유리 또는 플라스틱 등의 기판(610) 상에 버퍼층(605)이 형성되어 있다. 버퍼층(605)은 무기절연막 또는 유기절연막으로 구성될 수 있으며, 불순물 침투등을 방지할 수 있는 기능을 한다. 이때 버퍼층(605)은 불순물 침투등을 방지할 수 있는 기능을 위해 기판(610)에 포함되었으나 생략될 수 있다.
버퍼층(605) 상에는 제 2 배선(670b)가 위치한다. 그리고, 제 2 배선(670b)을 포함하는 기판(610) 전면에 걸쳐, 제 2 층간절연막(660b)이 형성되어 있다.
이때, 제 2 층간절연막(660b)은 제 2 배선(670b)의 일부를 노출시키는 제 2 컨택홀(655b)을 포함한다.
제 2 층간절연막(660b) 상에는 제 2 배선(670b)과 이격되는 위치에 제 1 배선(670a)이 형성되어 있다.
제 1 배선(670a)이 형성된 기판(610) 전면에 제 1 층간절연막(660a)이 위치하고 있다.
이때, 제 1 층간절연막(660a)은 제 1 배선(670a)을 노출시키는 제 1 컨택홀(655a)을 포함하며, 제 2 배선(670b)을 노출시키는 제 2 층간절연막(660b)과 함께 제 2 컨택홀(655b)을 포함한다.
제 1 층간절연막(660a) 및 제 2 층간절연막(660b)은 절연물질, 예를 들면, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiOx)을 포함하는 무기절연물질 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 등으로 구성될 수 있다.
제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 신호배선 또는 전극일 수 있다. 더 자세하게는, 신호배선은 게이트배선, 데이터배선, 전원배선, 공통배선 등 어레이 기판에 사용되는 어떤 형태의 배선일 수 있다. 그리고 전극은 음극 또는 양극일 수 있다.
그리고, 제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 도전성 금속 및 그 합금으로 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 구리(Cu), 구리 합금, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 이들의 합금 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질 등을 포함할 수 있다. 제 1 배선(670a) 및 제 2 배선(670b)은 각각 단일층 또는 다층일 수 있다.
제 1 층간절연막(660a) 상에는 반도체 연결배선(630)이 형성되어 있다.
이때, 반도체 연결배선(630)은 제 1 컨택홀(655a)을 통하여 제 1 배선(670a)과 연결되고, 제 2 컨택홀(655b)을 통하여 제 2 배선(670b)과 연결된다.
산화물 반도체 연결배선(630)은 산화물 반도체 물질로 형성되어 있다. 이때, 산화물 반도체 물질은 징크-옥사이드 계열 물질일 수 있으며, 구체적으로 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), ZIO(ZincIndium Oxide) 등 일 수 있다.
그리고 산화물 반도체 연결배선(630)은 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스로 플라즈마 처리하여, 도체의 특성을 가진다. 산화물 반도체 연결배선(630)은 도체의 특성을 갖기 위하여 면저항이 1.3KΩ/□이하일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이로써, 제 4 실시예에 따른 표시장치(600b)를 완성한다.
이상 전술한 실시예들을 통하여, 산화물 반도체층과 배선을 연결하는 산화물 반도체 연결배선, 산화물 반도체층과 다른 산화물 반도체층을 연결하는 산화물 반도체 연결배선 및 두 개의 배선을 연결하는 산화물 반도체 연결배선을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법을 설명하였다.
또한, 전술한 실시예들에서 산화물 반도체 물질로 산화물 반도체 연결배선을 형성함으로써, 배선간의 신호 연결을 위한 컨택홀(Contact Hole)을 형성하는 공정을 최소화하여 컨택홀(Contact Hole) 형성시 발생하였던 개구율 감소의 문제점을 해결할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 전술한 실시예들에 따른 표시장치는 개구율이 향상됨에 따라, 수명이 향상되고 소비전력이 감소된 소자를 형성할 수 있다.
한편, 전술한 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치를 도 7을 참조하여 더 자세히 설명한다.
도 7은 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치의 평면도이다.
도7을 참조하면, 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치(700)는 도 1에 도시한 표시장치(100)일 수 있다. 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치(700)에서 두 개의 화소영역들 각각에 구동회로와 발광영역(P1, P2)이 도시되어 있다.
발광영역(P1, P2)을 구비하는 기판(710)은 열방향으로 위치하는 제 1 배선(770a) 및 제 2 배선(770b)을 포함하고, 행방향으로 위치하는 게이트 배선(750)을 포함한다.
기판(710) 상에는 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b), 제 3 산화물 반도체층(720c), 제 1 산화물 반도체 연결배선(730a), 제 2 산화물 반도체 연결배선(730b) 및 제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)이 위치하고 있다.
또한, 제 1 배선(770a)과 제 2 배선(770b) 사이에는 단일 또는 다수의 다른 배선들이 위치할 수 있고, 배선들(770a)과 다른 배선들의 사이에는 화소들이 형성될 수 있다. 이때 제 1 배선(770a)은 데이터 배선이고 제 2 배선(770b)은 트랜지스터의 문턱전압이나 유기발광다이오드의 열화정도를 측정하기 위한 공통 배선일 수 있다.
이때, 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b), 제 3 산화물 반도체층(720c), 제 1 산화물 반도체 연결배선(730a), 제 2 산화물 반도체 연결배선(730b) 및 제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)은 산화물 반도체 물질로 형성되어 있다.
이때, 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b) 및 제 3 산화물 반도체층(720c) 상부로는 게이트 배선(750)이 위치하고 있다. 그리고, 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b) 및 제 3 산화물 반도체층(720c)은 게이트 절연막(미도시)에 의해 게이트 배선(750)과 절연되어 있다.
제 1 산화물 반도체 연결배선(730a)은 제 1 산화물 반도체층(720a)과 제 2 배선(770b)을 연결하며 제 1 산화물 반도체층(720a)과 일체로 형성되어 있다. 제 1 산화물 반도체 연결배선(730a)과 제 2 배선(770b)은 컨택홀(미도시)을 통하여 연결될 수 있다.
그리고 제 2 산화물 반도체 연결배선(730b)은 제 1 산화물 반도체층(720a)과 제 2 산화물 반도체층(720b)을 연결하며, 일체로 형성되어 있다.
제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)은 제 1 배선(770a) 및 제 3 산화물 반도체층(720c)을 연결하며, 제 3 산화물 반도체층(720c)과 일체로 형성되어 있다.
이때, 제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)은 제 1 배선(770a)과 컨택홀(미도시)을 통하여 연결될 수 있다.
제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b) 및 제 3 산화물 반도체층(720c)은 반도체 특성을 가지며, 제 1 산화물 반도체 연결배선(730a), 제 2 산화물 반도체 연결배선(730b) 및 제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)은 도체 특성을 가진다. 더 자세하게는, 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b) 및 제 3 산화물 반도체층(720c)의 면 저항은 약 1012Ω/□으로 반도체 특성을 가진다.
그리고 제 1 산화물 반도체 연결배선(730a), 제 2 산화물 반도체 연결배선(730b) 및 제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)의 면저항은 1.3KΩ/□이하로, 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b) 및 제 3 산화물 반도체층(720c)의 면저항보다 훨씬 작으며, 도체 특성을 가진다.
따라서, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 1 산화물 반도체 연결배선(730a), 제 2 산화물 반도체 연결배선(730b) 및 제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)이 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b) 및 제 3 산화물 반도체층(720c)과 동일면 상에 동시에 패터닝되어 형성되어 별도의 배선의 형성이 불필요한 것을 알 수 있다.
또한, 제 1 산화물 반도체 연결배선(730a), 제 2 산화물 반도체 연결배선(730b) 및 제 3 산화물 반도체 연결배선(730c)이 제 1 산화물 반도체층(720a), 제 2 산화물 반도체층(720b) 및 제 3 산화물 반도체층(720c)과 일체로 연결되어 형성되므로써, 신호배선간의 연결을 위한 컨택홀의 형성을 최소화할 수 있다.
따라서, 개구영역을 좀 더 확보할 수 있으므로 개구율이 향상된 유기전계발광 표시장치를 완성할 수 있다.
한편, 전술한 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치와 종래기술에 따른 유기전계발광 표시장치를 비교해보면 다음과 같다.
도 8a는 종래 기술에 따른 유기전계발광 표시장치의 평면도이다.
도 8a를 참조하면, R,W,B,G 발광영역을 포함하는 유기전계발광 표시장치(800a)는 제 1 배선(870)과 제 2 배선(850)이 서로 교차하는 지점에서 컨택홀(855a)을 통하여 연결되는 것을 알 수 있다. 이때, 제 1 배선(870)과 제 2 배선(850)을 연결하는 컨택홀(855a)을 형성하는 과정에서 오버레이 마진(l)이 더 발생하여 개구율의 감소가 발생한다.
반면에, 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치(800b)를 살펴보면 다음과 같다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 평면도이다. 도 8b를 참조하면, R,W,B,G 발광영역을 포함하는 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치(800b)는 산화물 반도체 연결배선(830)이 산화물 반도체 물질로 이루어져 산화물 반도체층과 동일면상에 일체형으로 이루어져 있는 것으로, 신호적 연결을 위한 컨택홀을 갖지 않는다.
따라서, 실시예들에 따른 유기전계발광 표시장치는 종래의 배선간의 신호 연결을 위한 컨택홀이 존재하지 않아, 개구영역을 높일 수 있는 효과가 있다. 더 자세하게는, 컨택홀이 생략됨으로써 컨택홀 형성시 발생하는 오버레이 마진 만큼 R,W,B,G 발광영역의 면적 증가(L)가 가능하여, 종래의 유기전계발광 표시장치 보다 개구율이 20% 정도 더 향상된다.
그러므로, 본 발명은 종래의 컨택홀 형성시 발생하는 개구율의 감소 문제를 해결하여 개구율을 더 확보하므로써, 유기전계발광 표시장치의 수명을 늘리고, 소비전력을 감소시킬 수 있는 소자를 개발할 수 있다.
도 1의 표시 장치(100)의 일 예로, 도 7 및 도 8을 참조하여 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 설명하였으나 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display) 또는 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 그 어떠한 형태의 표시장치도 동일한 효과가 있다.
이상, 도면을 참조하여, 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
전술한 실시예에서 유기층에 포함되는 발광층의 발광물질은 유기물인 것으로 기재하였으나, 발광층의 발광물질로 그래핀 양자점과 같은 양자점을 포함할 수 있다. 넓은 의미에서 발광층으로 양자점을 포함하는 표시장치/표시소자도 본 명세서에서 유기전계발광 표시장치/표시소자에 포함될 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (23)

  1. 상호 교차되는 복수의 데이터배선과 복수의 게이트배선에 의해 정의되는 복수의 화소와, 상기 게이트배선과 교차하는 전원배선과 공통배선을 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 복수의 데이터배선과 상기 복수의 게이트배선을 구동하는 드라이버를 포함하는 표시장치에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    산화물 반도체 물질층의 제1영역을 형성하며, 기판 상에 형성된 산화물 반도체층;
    상기 산화물 반도체층 상에 또는 상기 산화물 반도체층과 상기 기판 사이에 배치되는 게이트 금속;
    상기 산화물 반도체층과 상기 게이트 금속 사이에 배치된 게이트 절연막;
    상기 산화물 반도체 물질층의 제2영역을 형성하며, 상기 산화물 반도체층과 일체로 연결되고, 상기 산화물 반도체층보다 낮은 면저항을 가지며, 상기 기판 상에 형성된 산화물 반도체 연결배선;
    상기 산화물 반도체 연결배선 상에 배치되며, 상기 산화물 반도체 연결배선 상에 형성되는 컨택홀을 갖는 층간절연막; 및
    상기 게이트배선, 상기 데이터배선, 상기 전원배선 및 상기 공통배선 중 하나로 구성되며, 상기 컨택홀 내에 적어도 일부가 수용되도록 상기 층간절연막 상에 배치되어 상기 컨택홀을 통해 상기 산화물 반도체 연결배선에 연결되는 배선을 포함하며;
    상기 산화물 반도체 물질층은 상기 기판상에서 일체로 연결되는 상기 산화물 반도체층과 상기 산화물 반도체 연결배선에 의해 형성되는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 연결배선이 상기 산화물 반도체층보다 높은 전도성을 갖도록 상기 산화물 반도체 연결배선은 상기 산화물 반도체 물질층의 제2영역을 플라즈마에 노출시키거나 불순물을 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 물질층은 갈륨 계열의 물질 중 하나와 징크를 포함하는 산화물 반도체 물질인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 상호 교차되는 복수의 데이터배선과 복수의 게이트배선에 의해 정의되는 복수의 화소와, 상기 게이트배선과 교차하는 전원배선과 공통배선을 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 복수의 데이터배선과 상기 복수의 게이트배선을 구동하는 드라이버를 포함하는 표시장치에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    산화물 반도체 물질층의 제1영역을 형성하며, 기판 상에 형성된 제1산화물 반도체층;
    상기 제1산화물 반도체층 상에 또는 상기 제1산화물 반도체층과 상기 기판 사이에 배치되는 제1게이트 금속;
    상기 제1산화물 반도체층과 상기 제1게이트 금속 사이에 배치된 게이트 절연막;
    상기 산화물 반도체 물질층의 제3영역을 형성하며, 상기 제1산화물 반도체층과 상호 분리되어 상기 기판상에 형성된 제2산화물 반도체층;
    상기 제2산화물 반도체층 상에 또는 상기 제2산화물 반도체층과 상기 기판 사이에 배치되는 제2게이트 금속;
    상기 기판 상에 상기 산화물 반도체 물질층의 제2영역을 형성하고, 상기 제1산화물 반도체층과 상기 제2산화물 반도체층을 일체로 연결하며, 상기 제1산화물 반도체층과 상기 제2산화물 반도체층 보다 낮은 면저항을 가지는 산화물 반도체 연결배선;
    상기 산화물 반도체 연결배선 상에 배치되는 층간절연막;을 포함하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 물질층은, 상기 기판상에서 상기 제1산화물 반도체층, 상기 산화물 반도체 연결배선, 상기 제2산화물 반도체층이 순차적으로 연결되어 형성되는 표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 연결배선이 상기 제1 및 제2산화물 반도체층보다 높은 전도성을 갖도록 상기 산화물 반도체 연결배선은 상기 산화물 반도체 물질층의 제2영역을 플라즈마에 노출시키거나 불순물을 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 물질층은 갈륨 계열의 물질 중 하나와 징크를 포함하는 산화물 반도체 물질인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 상호 교차되는 복수의 데이터배선과 복수의 게이트배선에 의해 정의되는 복수의 화소와, 상기 게이트배선과 교차하는 전원배선과 공통배선을 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 복수의 데이터배선과 상기 복수의 게이트배선을 구동하는 드라이버를 포함하는 표시장치에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    기판 상에 형성된 산화물 반도체 물질층으로 형성되며 도체의 저항을 갖는 산화물 반도체 연결배선;
    제 1 층간절연막;
    상기 제 1 층간절연막에 형성된 제 1 컨택홀 내에 적어도 일부가 수용되어 상기 제1컨택홀을 통해 상기 산화물 반도체 연결배선과 연결되는 제1배선;
    제 2 층간절연막;
    상기 제 1 층간절연막 및 상기 제 2 층간절연막에 형성된 제 2 컨택홀 내에 적어도 일부가 수용되며, 상기 제 2 컨택홀을 통해 상기 산화물 반도체 연결배선과 연결된 제2배선;을 포함하며,
    상기 산화물 반도체 연결배선은 상기 제1배선과 제2배선을 연결하며, 상기 제1배선과 상기 제2배선 중 적어도 하나는 상기 게이트배선, 상기 데이터배선, 상기 전원배선, 상기 공통배선, 상기 화소의 전극 중 하나인 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 연결배선은, 상기 산화물 반도체 물질층의 도전성을 증가시키기 위해 상기 산화물 반도체 물질층을 플라즈마에 노출시키거나 불순물을 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 게이트배선을 가로지르는 전원배선과 음극을 더 포함하며, 상기 제1 배선과 제2배선 중 하나는 상기 게이트 배선, 데이터 배선, 화소 전극, 음극, 공통배선 중 하나이고, 상기 제1배선과 제2배선 중 다른 하나는 전원배선인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 물질층은 갈륨 계열의 물질 중 하나와 징크를 포함하는 산화물 반도체 물질인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1컨택홀이 제2층간절연막을 통과하지 않도록 상기 제2층간절연막은 상기 제1컨택홀과 오버랩되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1컨택홀은 상기 산화물 반도체 연결배선에 오버랩되고, 상기 제1배선은 상기 제1컨택홀을 통해 상기 산화물 반도체 연결배선과 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제2컨택홀은 상기 산화물 반도체 연결배선과 오버랩되고, 상기 제2배선은 상기 제1컨택홀을 통해 상기 산화물 반도체 연결배선과 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 상호 교차되는 복수의 데이터배선과 복수의 게이트배선에 의해 정의되는 복수의 화소와과, 상기 게이트배선과 교차하는 전원배선과 공통배선을 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 복수의 데이터배선과 상기 복수의 게이트배선을 구동하는 드라이버를 포함하는 표시장치에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    기판 상에 형성된 제2배선;
    상기 제2배선을 수용하도록 상기 기판 상에 형성되며, 상기 제2배선의 일부를 노출시키는 제2컨택홀이 형성된 제 2 층간절연막;
    상기 제 2 층간절연막 상에 형성되는 제1배선;
    상기 제1배선을 수용하도록 상기 제 2 층간절연막 상에 형성되며, 상기 제1배선의 일부를 노출시키는 제1컨택홀과 상기 제2컨택홀의 일부가 형성된 제1층간절연막;
    상기 제 1 층간절연막 상에 형성되며, 상기 제1컨택홀 내부에 적어도 일부가 수용되어 상기 제1배선과 연결되고, 상기 제2컨택홀 내부에 적어도 일부가 수용되어 상기 제2배선과 연결되어 상기 제1배선과 상기 제2배선을 상호 연결하는 산화물 반도체 연결배선;을 포함하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 연결배선은 산화물 반도체 물질층의 도전성을 증가시키기 위해 상기 산화물 반도체 물질층을 플라즈마에 노출시키거나 불순물을 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 물질층은 갈륨 계열의 물질 중 하나와 징크를 포함하는 산화물 반도체 물질인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 상호 교차되는 복수의 데이터배선과 복수의 게이트배선에 의해 정의되는 복수의 화소와과, 상기 게이트배선과 교차하는 전원배선과 공통배선을 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 복수의 데이터배선과 상기 복수의 게이트배선을 구동하는 드라이버를 포함하는 표시장치에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    산화물 반도체 물질층의 제1영역을 형성하며, 기판 상에 형성된 제1산화물 반도체층;
    상기 산화물 반도체 물질층의 제2영역을 형성하며, 상기 제1산화물 반도체층과 일체로 연결되고, 상기 제1산화물 반도체층보다 낮은 면저항을 가지며, 상기 기판 상에 형성된 제1산화물 반도체 연결배선;
    상기 제1산화물 반도체층 상에 또는 상기 제1산화물 반도체층과 상기 기판 사이에 배치되는 제1게이트 금속;
    상기 제1산화물 반도체층과 상기 제1게이트 금속 사이에 배치된 게이트 절연막;
    상기 제1산화물 반도체층과 분리되어 상기 산화물 반도체 물질층의 제4영역을 형성하고, 상기 제1 및 제2산화물 반도체 연결배선 보다 높은 면저항을 가지며, 상기 기판상에 형성된 제2산화물 반도체층;
    상기 산화물 반도체 물질층의 제3영역을 형성하며, 상기 제1산화물 반도체층과 일체로 연결되어 상기 제1산화물 반도체층과 상기 제2산화물 반도체층을 연결하고, 제1산화물 반도체층보다 낮은 면저항을 가지며, 상기 기판상에 형성된 제2산화물 반도체 연결배선;
    상기 제2산화물 반도체층 상에 또는 상기 제2산화물 반도체층과 상기 기판 사이에 배치되는 제2게이트 금속;
    상기 산화물 반도체 물질층의 제5영역을 형성하며, 제2산화물 반도체층과 일체로 연결되고, 제1 및 제2산화물 반도체층보다 낮은 면저항을 가지며, 상기 기판상에 형성된 제3산화물 반도체 연결배선;
    상기 제1산화물 반도체 연결배선 상에 배치되며, 상기 제1산화물 반도체 연결배선 상에 형성되는 컨택홀을 갖는 층간절연막;을 포함하며,
    상기 게이트배선, 상기 데이터배선, 상기 전원배선 및 상기 공통배선 중 하나가 상기 컨택홀 내에 적어도 일부가 수용되어 상기 층간절연막 상에 배치되고, 상기 컨택홀을 통해 상기 제1산화물 반도체 연결배선에 연결되는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1게이트 금속의 중간 부분이 상기 제1산화물 반도체층의 중간 부분과 오버랩되도록 상기 제1게이트 금속과 상기 제1산화물 반도체층은 상당 부분 오버랩되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 공통배선은 상기 복수의 데이터배선에 평행하도록 상당히 연장되며, 상기 공통배선은 컨택홀을 통해 상기 제1산화물 반도체 연결배선과 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 층간절연막은 상기 제3산화물 반도체 연결배선 상에 형성된 제2컨택홀을 가지며;
    상기 복수의 데이터배선 중 하나는, 상기 제2컨택홀과 오버랩되도록 상기 층간절연막 상에 배치되고, 상기 제2컨택홀을 통해 제3산화물 반도체 연결배선과 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제18항에 있어서,
    제1산화물 연결배선이 상기 제2산화물 반도체 층보다 높은 전도성을 갖도록 제1산화물 반도체 연결배선은 상기 산화물 반도체 물질층의 제2영역을 플라즈마에 노출시키거나 불순물을 첨가하여 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 산화물 반도체 물질층은 갈륨 계열의 물질 중 하나와 징크를 포함하는 산화물 반도체 물질인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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